Hallo alle: Ich bin ein Software-Entwickler, der mehr über Schaltungtechnik verstehen möchte. Daher bitte ich um Nachsicht. O8-) Ich möchte wissen, wie man eine isolierte, geregelte Stromversorgung richtig plant bzw. überprüft. Ich habe ein konkretes Beispiel, aber die Frage ist eher generell gemeint: - PROFIBUS, was auf RS-485 basiert. - Galvanisch getrennt (isoliert), damit die absolute Spannung im Bus uns nicht zu viel stört. - Eine 5 V Spannung +/- 5 % soll über eine separate Leitung zur Verfügung gestellt werden (diktiert PROFIBUS). Ein Beispiel-Schaltplan dafür liegt hier: https://www.profichip.com/fileadmin/Data_sheets/technical_datasheet/VPC3_S/VPC3_S_User_Manual.pdf Der ist auf Seite 110, "Example for the RS485 Interface". Die Sache ist eigentlich einfach: Auf der isolierten 5 V Seite (VCC_ISO und GND_ISO) gibt es einen DS75176 Line-Treiber (für die RS-485 A und B Leitungen), 3 Optokoppler, ein Logik-Gatter, und vielleicht der eine oder andere Pull-Up-Widerstand. Jetzt versuche ich, den Stromverbrauch zu ermitteln. Wenn ich das richtig verstanden habe, braucht der Treiber bis 60 mA. Oder vielleicht etwas mehr. Schwer zu sagen. Ist ja nicht zu wichtig für die Frage. Nehmen wir als Beispiel einen Broadcom HCPL-2601 Optokoppler (ist nicht das Gleiche wie im Schaltplan). Aus dem Datenblatt davon verstehe ich nicht viel. Da sind z.B. diese Werte drin: - Output Collector Current, max: 50 mA - Input Current, High Level, max: 15 mA Ich schätze mal, je nach Orientierung, wird die eingebaute LED im Optokoppler etwas Strom von der isolierten Seite verbrauchen, wenn die LED überhaupt gerade leuchtet. Aber das dürfte nicht wirklich viel sein. Das Logik-Gatter dürfte auch nicht viel brauchen. Die Pull-Up-Widerstände auch nicht. Dann nehme ich halt einen 200 mA DC/DC Wandler wie diesen hier, und die Stromversorgung für die isolierte Seite ist dann auf jeden Fall ausreichend: RECOM RY-0505S 5 V in, 5 V out Isoliert 1 Watt, 5 V, 200 mA Das überraschende Problem ist eher die Mindestlast. Solche DC/DC Wandler brauchen nämlich eine Mindestlast. Vom Datenblatt: "The RY series requires a minimum of 10% load on the output to maintain specified regulation. Operating under no-load conditions will not damage these devices; however, they may not meet all listed specifications." Angeblich sieht man das an den dargestellten Kurven, wenn man sie sich genau anguckt. Oder ist im Text gut versteckt, wie bei der Aussage "Load variation 20 – 100 % 10 % max." Bei anderen, ungeregelten DC/DC Wandlern habe ich beobachtet, dass man mal 5,5 V anstatt 5 V bekommt. Das ist 10 % mehr, und theoretisch kann es bis 20 % mehr sein. Das liegt weit außerhalb unserer Beispiel-Spezifikation von +/- 5 %. Ich weiß aber nicht, wie man den Mindestverbrauch generell schätzt. In unserem Beispiel, wenn alle Bausteine gerade nichts zu tun haben, verbrauchen sie wohl insgesamt unter 20 mA. Ich habe auch gemerkt, dass sehr viele Stromverbrauch-Parameter auf den Datenblättern nur für "max" angegeben sind, und nicht für "min". Ich kann eine solche Schaltung bauen und messen, aber wer gewährleistet mir, dass der nächste Ersazt-Hersteller oder die nächste Generation nicht effizienter geworden sind, und noch weniger im Ruhestand verbrauchen? Außerdem wollen die Software-Entwickler wie ich alles immer vorher virtuell berechnen und wissen. 8-) Was macht man eigentlich in einem solchen Fall? Einfach einen Widerstand neben dem DC/DC Wandler anbringen, der 10 % oder sogar 20 % der Nennleistung als Wärme verpuffen soll? Das ist ja was Hersteller Mornsun hier vorschlägt: APPLICATION SOLUTION OF DC/DC CONVERTER MODULE https://www.signal.com.tr/pdf/cat/DC-DC_Application_Solution.pdf Unter "1. RS-485 TYPICAL APPLICATION ISOLATED SINGLE OUTPUT", zum Widerstand R2 mit 470 Ω: "The measurement to determine resistor R2 which attached to output of DC-DCs can be: the power consumption of R2 should be 10% of the rated power of the DC-DC module." Mit 470 Ω hätten wir zwar nur etwa 10.5 mA, und nicht 20 mA, aber vielleicht wurden die anderen Komponenten irgendwie berücksichtigt. Aber mit einer solchen Lösung ist meine Energie-Effizient dahin. Anderseits kann ich mir nicht vorstellen, dass der übliche Elektroniker viel Zeit in diese Frage investiert. Sind die meisten Hardware-Entwickler Umweltsünder in Zeiten der Klimawandel? 8-O Noch ein gängiger Vorschlag ist, einen Linearregler hinter den DC/DC Wandler anzuschließen. Aber dann ist die Effizienz auch ziemlich runter. Als Beispiel: Welchen Linearregler könne ich in diesem Fall einsetzen? Ich habe mal einen zufälligen solchen Regler ausgesucht: Toshiba TCR2EF series. Ein Mindestverbrauch kann ich im Datenblatt nicht erkennen. Da steht z.B. "Quiescent current: 60 uA". Ich frage mich: wenn die anderen Bausteine gerade nicht viel zu tun haben, und der Linearregler daher auch wenig zu tun hat, dann liegt die Last für den übergeordneten DC/DC Wandler vielleicht doch noch unter 10 %. Oder gibt es andere gute Tricks, wie man mit der Mindestlast umgeht? Danke im Voraus, rdiez
R. D. schrieb: > Oder gibt es andere gute Tricks, wie man mit der Mindestlast umgeht? Dann nimm doch einfach einen solchen Zuckerwürfel mit geregeltem Ausgang. Das ist verglichen mit einem nachgeschalteten Linearregler die billigere und kleinere Lösung, auch wenn der geregelte DCDC ein wenig mehr kostet und etwas größer ist.
Der RECOM RY-0505S, den ich als Beispiel genannt habe, ist doch geregelt. Hatte ich vergessen zu erwähnen. Und er hat auch diese Mindestlast Klausel.
Wenn Du tatsächlich den alten 75176 verbaust, musst Du Dir um die 20mA Mindestlast keine Sorgen machen.
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